प्लास्टिक कचऱ्यापासून उपयुक्‍त ग्राफिन शीट उत्पादनाची सोपी पद्धत

प्लास्टिक कचऱ्यापासून उपयुक्‍त ग्राफिन शीट उत्पादनाची सोपी पद्धत संशोधकांनी शोधून काढली आहे. ही पद्धत पर्यावरण पुरक तर आहेच याशिवाय यापासून उत्तमप्रतीचे इंधनही मिळू शकते. संशोधकांच्या या संशोधनाने पर्यावरणाचा होणारा ऱ्हास कमी होणार आहे. काय आहे हे संशोधन ?

– राजेंद्र कृष्णराव घोरपडे

प्लास्टिक कचऱ्यापासून होणारे प्रदूषण हे 21 व्या शतकातील पर्यावरणासंबंधी असणाऱ्या समस्यांमधील एक समस्या आहे. पॅसिफिक समुद्रात टेक्‍सास शहरानजीक प्लास्टिकचे डोंगरच्या डोंगर पाहायला मिळत आहेत. वाढत्या प्लास्टिक कचऱ्यावर उपाय शोधणे, ही काळाची गरज आहे. या कचऱ्यापासून समुद्रातील सूक्ष्मजीव हे कार्बनडायऑक्‍साईडपासून ऑक्‍सिजन तयार करतात; परंतु यामध्ये प्लास्टिकचे विघटन होत असल्यामुळे परत ऑक्‍सिजनपासून कार्बनडायऑक्‍साईड तयार होतो. यामुळे समुद्री जीवांना धोका निर्माण होत आहे. जमिनीवरील सूक्ष्म जीवांनाही याचा धोका आहे. साहजिकच याचा मानवी आरोग्यावर व उपयोगी जीवाणूवरही परिणाम दिसून येत आहे. यासाठी प्लास्टिकच्या कचऱ्याचा पुनर्वापर हा गरजेचा आहे. प्लास्टिक कचऱ्यापासून अपसायकलिंगद्वारे उच्च प्रतीचे साहित्य आणि रसायनांची निर्मिती पर्यावरणाच्या व आर्थिकदृष्टीने सुद्धा फायदेशीर आहे.

प्लास्टिक कचऱ्याचे अपसायकलिंग

प्लास्टिकचा कचरा कमी करण्यासाठी त्याच्यावर प्रक्रिया करून पुनर्वापरावर भर देण्याची गरज आहे; पण यामध्ये अनेक अडचणी आहेत. पायरोलिसिसमध्ये 500 ते 600 अंश सेल्सिअस इतक्‍या उच्च तापमानाला मोठ्या झोतभट्ट्यांमध्ये तापवावे लागते. यासाठी मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा खर्च होते. तर रासायनिक पद्धतीने पुनर्वापरामध्ये विषबाधेची शक्‍यता आहे. तसेच सध्याच्या घडीला प्लास्टिकच्या पुनर्वापराचे तंत्र फारसे प्रभावी नाही. बऱ्याच पद्धती या अपूर्ण आहेत. यामुळे केवळ नऊ टक्केच प्लास्टिकवर प्रक्रिया होऊन पुनर्वापर होत आहे. यावर प्लास्टिक कचऱ्याचे अपसायकलिंग हा पर्याय संशोधकांना उपयुक्त ठरेल असे वाटते. वाला अलगोझाबी, पॉलसावस, ड्युलॉग, चेन, किटरेल, महेश भाट, रुझबेह शाहसवरी आणि टुर या राईस विद्यापीठातील संशोधकांनी पर्यावरणाला अतिशय घातक असणाऱ्या प्लास्टिकपासून ग्रॉफिन शीट बनवण्याचे तंत्रज्ञान शोधून काढले आहे. त्यांचे हे संशोधन अमेरिकन सोसायटी जर्नल एसीएस नॅनो या संशोधन पत्रिकेत प्रसिद्ध झाले आहे.

फ्लॅशजुल हीटिंग पुनर्वापर तंत्र…

शिवाजी विद्यापीठातील डॉ. कल्याणराव गरडकर हे ग्राफिन या विषयावर अभ्यास करत असून या शोधनिबंधावर माहिती देताना ते म्हणाले, ग्राफिनचा वापर अनेक ठिकाणी केला जातो. हाय डेन्सिटी पॉलिइथिलीन, लो डेन्सिटी पॉलिइथिलीन म्हणजे प्लास्टिक कमी व जास्त जाडीच्या पिशव्या, पॉली प्रिपलिन (पाण्याच्या बाटल्या), पीव्हीसी पाईप, पॉलिस्टर कपडे या कचऱ्यावर फ्लॅशजुल हीटिंग तंत्राने प्रक्रिया होऊ शकते. सर्व प्रथम या प्लास्टिकचे बारीक तुकडे केले जातात. हे तुकडे पाण्याने स्वच्छ धुतले जातात. प्लास्टिक सोडून त्यामध्ये असणारा अन्य कचरा बाजूला केला जातो. त्यानंतर दोन कॉपर इलेक्‍ट्रोडमध्ये हे तुकडे ठेवले जातात. त्यामध्ये एसी करंट (120 व्होल्ट) फक्त आठ सेकंद किंवा डीसी व्होल्टचा मारा करण्यात येतो. सुमारे 3000 अंश सेल्सिअस तापमानामुळे कमी कालावधीत विघटन होते.

या प्रक्रियेमध्ये हायड्रोजन वायू तयार होतो. हा वायू इंधनासाठी एक उत्तम पर्याय आहे. प्लॅश जुल या पद्धतीने प्लास्टिक रिसायकलिंगचा खर्च कमी होतो. यामध्ये प्रामुख्याने कचऱ्याचे विलगीकरण, स्वच्छता आणि विघटन, यासाठी पाणी आणि विजेचाच खर्च येतो. या पद्धतीने प्लास्टिकच्या कचऱ्यापासून विषाचा कमी अंश असणारे स्थिर आणि नैसर्गिक कार्बनचा प्रकार तयार करण्यात येतो.

ग्राफिनीचा समूह हे नैसर्गिक ग्राफाईड खनिज आहे. प्लास्टिकचे रिसायकल करून एक टन ग्रॅन्युलची किंमत अंदाजे दोन हजार डॉलर इतकी होते; पण जर यापासून ग्राफिन बनवल्यास यापेक्षा जास्त किंमत एका टनाला मिळेल. ही पद्धत स्वस्त असून पर्यावरणपूरक देखील आहे. दिवसेंदिवस प्लास्टिकचा कचरा वाढत आहे. या टाकाऊ प्लास्टिकपासून जर ग्राफिन बनविले, तर कचऱ्याची समस्या मिटेल. ऑईल, कोळसा, गॅस या इंधनांचा वापर केल्यास शेवटी कार्बनडायऑक्‍साईड तयार होतो; पण प्लास्टिकपासून फ्लॅश जुल पद्धतीने ग्राफिन तयार करताना कार्बनडायऑक्‍साईड तयार होत नाही. उलट हायड्रोजनसारखे इंधन मिळते. अशा या पर्यावरणपूरक पद्धतीचा वापर करून कचऱ्याची समस्या मिटू शकेल, असेही गरडकर यांनी सांगितले. प्लॅश ग्राफिन फक्त प्लास्टिकपासूनच नाही, तर टाकाऊ अन्नपदार्थांपासून देखील तयार केले जाते, असेही ते म्हणाले.

फ्लॅशजुल हीटिंग पद्धतीचे फायदे

• या पद्धतीमध्ये विजेचा कमीत कमी वापर होतो.
• हरितगृह वायूचे उत्सर्जन कमी करण्यास उत्तम पर्याय.
• ग्राफिनीमुळे सूक्ष्मजंतूंचा नाश होण्याचा धोका कमी.
• या पद्धतीमध्ये कोणतेही उत्प्रेरक किंवा द्रावण वापरले जात नाही.
• कोणत्याही विषारी वायूचे उत्सर्जन या प्रक्रियेत होत नाही.
• लाईट कार्बन, हायड्रोजन गॅस, फ्लॅश ग्राफिन ही उत्पादने या पद्धतीतून मिळतात.
• पर्यावरण पूरक इंधनासाठी हायड्रोजन गॅसचा वापर केला जातो.

फ्लॅश ग्राफिनचे उपयोग

• कॉंक्रिट मजबुतीकरण करण्यासाठी केला जातो. कॉंक्रिट मिक्‍सिंगमध्ये 0.02 टक्के ग्राफिनचा उपयोग केल्यास 35 ते 40 टक्‍क्‍यांनी मजबुती वाढते.
• सिमेंटचे रस्ते तयार करताना त्यामध्ये मजबुतीकरणासाठी ग्राफिनचा वापर शक्‍य.
• मोबाईल टच स्किनमध्ये ग्राफिनचा वापर होतो
• एलईडी बल्बमध्येही वापर.
• स्मार्ट फोन, टच स्क्रिन लॅपटॉप यामध्ये वापर
• सोलर सेल्समध्येही वापर.

Join and Like Our Page इये मराठीचिये नगरी for updates and Details…
https://www.facebook.com/IyeMarathichiyeNagari/